2.2 简单电路（上）（教案）《汽车电工电子》上好课（苏教版·凤凰职教）

《汽车电工电子》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 2.2 简单电路(上) 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 本节课授课对象为汽车电工电子专业学生，学生具备基础汽车零部件认知，但对汽车直流电路完整逻辑缺乏系统梳理。多数学生能识别电阻、电源等常见电气元件，但不理解元件参数与汽车实际工况的匹配关系，对固定电阻、特殊电阻、电源模型细分类型差异模糊。学生抽象理解能力一般，容易混淆电阻定律、部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律公式适用条件，同时对NTC/PTC热敏电阻、压敏、光敏电阻的汽车应用场景记忆零散。此外，学生仅浅层知晓电流热效应概念，分不清焦耳定律在汽车部件上的利弊应用，且对电路参数计算、负载最大功率匹配的工程实际意义缺乏认知。课堂需结合汽车实车案例简化理论，通过选择、判断习题巩固知识点，同时引导学生树立规范电路检修的职业观念，分层讲解重难点，兼顾基础薄弱与接受能力较强的学生。 背景分析 当前汽车电工电子是汽车产业发展的基础支撑，行业形成整车厂、零部件厂商协同发展的产业格局。我国汽车电气产业依托产业升级实现产能扩张，形成完备的整车电气配套链条，但长期存在车用敏感电阻、车载电源核心参数设计短板，电路理论工程转化实践后劲不足。电阻器件、直流电路、热效应应用细分技术方向发展分化明显，实车工况成为技术迭代的核心支撑。同时车载电器智能化、车用传感器电阻迭代升级成为行业发展趋势，兼具电路基础原理、元件特性、汽车实车应用的课程内容，贴合汽车电工专业学生岗位认知学习需求。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 1. 结合汽车电路应用，树立严谨规范的电气检修职业意识。 2. 感受电路技术价值，激发钻研汽车电工电子技术的学习兴趣。 1. 掌握电阻分类、电阻定律，熟记相关公式与单位换算关系。 2. 理解欧姆定律、焦耳定律，分清各公式适用电路条件。 1. 能够识别各类电阻元件，结合汽车实例分析电阻工作特性。 2. 会运用电路公式完成基础计算，分析简单直流电路工作过程。 学习任务 描述 1. 认识各类电阻元件，理解电阻定律并完成相关参数计算。 2. 研习欧姆定律与焦耳定律，分析汽车简单直流电路实例。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 1. 认识各类电阻元件，掌握电阻定律及单位换算方法。 2. 理解欧姆定律、焦耳定律，熟练开展基础电路计算。 教学难点 1. 区分特殊电阻特性，理解其在汽车电路当中实际应用。 2. 辨析部分与闭合电路欧姆定律，掌握最大功率匹配条件。 教学难点突破方法 1. 结合汽车实物电路图，对比演示不同特殊电阻的工作特性。 2. 通过例题分层演练，区分两类欧姆定律适用场景与计算。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车电工电子》，主编：王蓉、顾玲芙；江苏凤凰教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入（2分钟） [引入主题]（2分钟） 同学们，冬天开车的时候，后视镜容易起雾结冰，大家有没有用过汽车后视镜加热功能？ 按下按键，后视镜慢慢升温融化冰霜，大家思考一下：是什么元件在控制后视镜加热？为什么温度升高后，加热不会一直疯狂升温？ 与此同时汽车水温传感器可以感知发动机冷却液温度，爆震传感器捕捉发动机震动信号，车灯能够根据外界光线自动点亮。 这些汽车上常见的功能，背后都离不开各种各样的电阻。今天我们就走进简单直流电路，学习电阻、电阻定律、欧姆定律和焦耳定律，解开这些汽车电气现象背后的电路秘密。 创设汽车冬季用车真实情境，口述后视镜加热、水温传感器、自动大灯等汽车功能现象，抛出启发性问题，引发学生思考；顺势引出本节课课题，简单点明本节课将要学习的核心知识模块；观察学生课堂反应，鼓励学生大胆猜想，做好课堂导入过渡。 结合自身开车或者乘车的生活经验，跟随教师情境进行思考；针对教师提出的两个问题进行猜想，发表自己的看法；明确本节课学习主题，建立汽车实车现象和电路理论之间的初步联系。 利用学生熟悉的汽车真实场景导入新课，激发学生学习兴趣；通过设问制造认知冲突，调动学生探究欲望；把岗位实车案例与课堂理论挂钩，让学生明白电工电子知识的实用价值，为后续电阻相关内容学习做好铺垫。 探索 新知（20分钟） 一、电阻 1. 电阻基本概念 导体对电流具有阻碍作用，电流流过导体时电能会转化为热量。电阻是表征这种阻碍作用大小的物理量，文字符号为。 电阻国际单位：欧姆，符号；常用扩展单位千欧、兆欧。 单位换算关系： 电阻器简称电阻，是实现阻碍电流作用的实体元件。电阻通电会消耗电能，可以将电能转化为热能、光能等其他形式能量。 电路作用：稳定、调节电压电流；充当分压器、分流器；也可作为耗能负载，例如灯泡、电烙铁、电热炉。 2. 电阻器三大分类（按结构形式） （1）固定电阻器 阻值固定，不可改变。根据材料工艺分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、线绕电阻器。 （2）可变电阻器（变阻器） 阻值可以在一定范围内人为调节。 功能：调节电路电流大小，实现灯光亮度调节、电机转速控制。 汽车应用：照明电路变阻器，改变滑动触点位置，改变回路电流，调节车灯亮度。 （3）特殊电阻器（敏感电阻器） 大多由半导体材料制作，又叫半导体电阻器。 特性：阻值会随外界物理量发生明显变化，物理量包含温度、光照、电压、压力、气体浓度等。 类别：热敏、压敏、光敏、湿敏、力敏、磁敏、气敏电阻。 ①热敏电阻器 由温度敏感陶瓷半导体材料制成，阻值随温度改变。 NTC 负温度系数：温度升高，电阻阻值降低。汽车用于冷却液温度、进气温度、车内、车外温度检测。 PTC 正温度系数：温度升高，电阻阻值增大。汽车用途：风扇电机过载保护、车外后视镜加热控制、燃油箱储备量监控。 配图参考：教材图 2‑2‑1 车外后视镜加热控制电路。 ②压敏电阻器 RV 对电压敏感，一定工作范围内阻值随电压变化。 汽车实例：爆震传感器使用压敏电阻制作。 ③光敏电阻器 RL 基于半导体光敏效应。无光照射→高阻状态；受到光照→电阻迅速减小。 汽车应用：光照传感器，根据外界明暗自动控制前照灯、尾灯亮灭。 二、电阻定律 1. 定律内容 温度不变条件下： 导体电阻与导体长度成正比；导体电阻与导体横截面积成反比。 电阻定律公式： 各物理量含义： ：电阻，单位 ：材料电阻率，单位 ：导线长度，单位 ：导线横截面积，单位 2. 材料按电阻率划分 导体： 半导体： 绝缘体： 3. 教材例题 4. 拓展：超导材料 特定温度条件下导体电阻阻值等于 0。 应用：磁悬浮、电机、储能设备。举例：超导磁悬浮列车。 展示各类电阻实物、后视镜加热电路图，讲解电阻概念、单位换算；按固定、可变、特殊电阻依次展开授课，重点讲解NTC、PTC、压敏、光敏电阻的汽车应用；板书电阻定律公式，解释各物理量含义，演示教材例题的计算步骤；介绍导体、半导体、绝缘体的电阻率区别以及超导拓展知识；抛出课堂思考问题，巡查学生学习情况，对概念混淆点进行讲解纠正。 观察电阻实物与电路原理图，记忆电阻符号、单位换算；区分三类电阻的结构特点，结合实车案例理解特殊电阻工作特性；识记电阻定律公式，跟随教师完成例题计算练习；区分导体、半导体、绝缘体电阻率范围，了解超导材料应用；思考课堂设问，记录学习重难点，主动提出自己的疑惑。 借助实物、汽车电路案例降低抽象概念理解难度，落实电阻相关概念与电阻定律知识目标；结合汽车岗位场景，帮助学生建立元件与实车功能的联系；分层开展概念学习与例题演算，兼顾基础薄弱和能力较强学生，培养学生分析汽车电气元件的专业思维。 学 习 新 知（20分钟） 三、欧姆定律 1. 部分电路欧姆定律（不含电源的一段电路） 内容：导体中的电流，和两端电压成正比，和自身电阻成反比。 公式： 当电压、电流参考方向保持一致，公式成立。 线性电阻：R 为常数，电阻大小不随电压电流改变。伏安特性（U‑I 曲线）是过坐标原点的直线。一般未特殊说明的电阻都是线性电阻。 2. 闭合电路欧姆定律（全电路，包含电源） 电路组成：电源电动势，电源内阻，外部负载电阻。 电动势等于外电路电压与电源内阻电压之和。 回路电流公式： 外电路端电压： 3. 电源模型 1.电压源：模型为理想电动势串联内阻，蓄电池、汽车电瓶、手机电池属于电压源。电流流过内阻，内阻发热，电池温度升高。 2.恒压源（理想电压源）：内阻；输出电压恒定等于电动势；输出电流大小完全由外部负载决定。 3.电流源：可以输出稳定电流，充电器属于电流源；模型为理想电流源并联内阻。 4.恒流源（理想电流源）：内阻无穷大；输出电流恒定，输出电压由外电路决定。 4. 负载获得最大功率条件 电源电动势、电源内阻固定不变。 负载获得最大功率条件：负载电阻等于电源内阻 。 最大功率： 四、焦耳定律 1. 电流热效应 电流流过电阻导体，电能转化为热量，该现象叫电流热效应。 焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流平方、电阻、通电时间成正比。 公式： ：热量，单位焦耳（）。 2. 教材计算题 例题：导体电阻，电流，通电 5 分钟，求产生热量。 5 分钟导体产生热量 600J。 3. 焦耳定律在汽车与电气设备的利弊 ✅有利应用（利用热效应工作） 1.民用：电饭锅、电烤箱； 2.汽车电气：熔断器、易熔线依靠发热熔断切断电路；油压表、水温表依靠加热线圈发热带动指针偏转。 ❌不利危害（热效应带来负面影响） 电路温度过高，加速线路老化；引发短路，烧毁电器元件。 应对措施：电子产品增加散热片、散热风扇，消散多余热量。 展示电路示意图与伏安特性图像，板书欧姆定律、电源模型、焦耳定律相关公式；讲解教材例题，重点强调公式适用条件、单位换算；结合手机电池、汽车电器实例开展课堂提问，巡视学生练习情况，针对易错点进行点拨纠错。 观察电路图形，识记核心公式，跟随教师演算例题；思考课堂设问，区分各类电源模型特点；完成热量、电路相关计算练习，结合汽车零部件理解电流热效应的利弊，主动反馈学习疑问。 借助图示与生活、汽车实例简化抽象电路理论，落实公式与计算的知识目标；对接电工岗位实际场景，兼顾不同层次学生学习；帮助学生建立安全用电意识，提升电路分析与工程应用思维。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课我们系统学习了简单直流电路四大核心知识，明确电阻是导体对电流的阻碍作用，掌握电阻单位换算、各类电阻元件结构特点与汽车实际应用，认识电阻定律及其计算公式，理解部分电路、闭合电路欧姆定律以及电源模型相关内容，了解负载最大功率匹配条件，牢记焦耳定律公式、电流热效应在汽车电气中的利弊，通过理论讲解、案例分析与例题演算，建立起元件、公式、电路应用的关联认知，为后续汽车电气电路检修学习夯实基础，也提升了汽车电工元件分析与电路计算的职业技能。 布置下节课任务（1分钟） 布置下节课任务（1分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（1分钟） 1.请简述电阻器的三大分类，并分别说明各类电阻器的主要特点。 2.请说出NTC、PTC热敏电阻的特性，并列举二者在汽车上的应用。 3.列举欧姆定律包含的两种形式，并简单写出各自的适用电路条件。 板书 设计 主板书 简单电路 一、电阻（R） 1.概念：导体对电流的阻碍作用 单位：；； 作用：调压、分流分压、耗能负载 2.电阻器分类 ①固定电阻：阻值不变（碳膜、金属氧化膜、线绕） ②可变电阻：阻值可调→汽车调节车灯亮度 ③特殊电阻（半导体） ‑NTC：↑T，↓R 测冷却液、进气温度 ‑PTC：↑T，↑R 后视镜加热、电机保护 ‑RV 压敏电阻：随电压变化→爆震传感器 ‑RL 光敏电阻：无光高阻，光照低阻→自动大灯 二、电阻定律 公式： 电阻；电阻率；长度；横截面积 👉ρ 越大，导电性能越差 材料划分： 导体 半导体： 绝缘体 拓展：超导 ——R=0 三、欧姆定律 1.部分电路（无电源）： 线性电阻：伏安特性为过原点直线 2.闭合电路（全电路） E‑电动势；r‑电源内阻；R‑负载 3.电源模型 电压源（串联内阻）｜恒压源 电流源（并联内阻）｜恒流源内阻→∞ 4.负载最大功率条件： 四、焦耳定律 1.电流热效应：电能→热能 公式：，Q 单位：J 2.应用 ✅有利：熔断器、易熔线、后视镜加热、水温油压表 ❌危害：老化、短路、烧毁器件 防护：散热片、散热风扇 副板书（黑板右侧，演算区） 例题演算区 1. 电阻定律计算题 2. 部分电路例题 3. 最大功率例题 ， 4. 焦耳定律例题 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课围绕电阻、电阻定律、欧姆定律与焦耳定律开展教学，借助汽车实车案例开展情境导入，能够调动学生学习兴趣，多数学生可以掌握基础概念与公式计算。但教学中也暴露出部分问题，少数学生容易混淆部分电路与闭合电路欧姆定律的适用条件，对特殊电阻的汽车应用理解不够透彻。课堂例题练习时间较为有限，基础薄弱学生公式换算掌握不扎实。后续教学应增加对比辨析环节，多结合实物图片简化抽象知识点，分层设置课堂习题，加强对学困生的巡视指导，进一步强化理论与汽车电工岗位实际的联系。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $